Spectroscopie

Spectroscopie

Principe

La spectroscopie étudie l'interaction matière-rayonnement. Une molécule absorbe/émet à des longueurs d'onde caractéristiques de sa structure : identification et dosage.

Spectroscopie UV-visible (200-800 nm)

• Transitions électroniques. Sensibles aux liaisons π et chromophores (carbonyle, aromatique, complexes).
• Loi de Beer-Lambert : $A = \varepsilon \cdot \ell \cdot c$, avec $\varepsilon$ coefficient d'absorption molaire (L·mol⁻¹·cm⁻¹).
• Applications : dosage du Fe²⁺ par phénanthroline, DO d'une culture bactérienne à 600 nm, dosage des protéines (Bradford 595 nm), de l'ADN (260 nm, A₂₆₀/A₂₈₀ ≈ 1,8 = pur).

Spectroscopie IR (4000-400 cm⁻¹)

• Transitions vibrationnelles. Identifie les groupes fonctionnels.
• Bandes caractéristiques : O-H (3200-3600, large), N-H (3300-3500), C=O (1700-1750, fin), C=C (1600-1650), C-H (~3000).
• Utilisée pour vérifier la pureté et identifier les composés organiques.

Spectroscopie RMN ¹H

• Résonance des noyaux ¹H dans un champ magnétique. Spectre = déplacement chimique $\delta$ (ppm/TMS).
• Indique l'environnement des H : -CH₃ (~1 ppm), -CH₂- (~1,5), -OH/-NH (variable), aromatiques (7-8), -CHO (9,5).
• Multiplicité (n+1 voisins) et intégration (nombre relatif de H).

Spectrométrie de masse

• Ionisation → tri par $m/z$ → détection. Pic moléculaire M⁺·, fragmentations caractéristiques.
• Couplée à GC ou HPLC (GC-MS, LC-MS) pour analyses complexes (toxicologie, dopage, métabolomique).

Chromatographie (préparation)

CCM, HPLC, GC : séparation des constituants d'un mélange selon leur affinité pour une phase fixe et une mobile. Suivie d'une détection spectroscopique.

Applications

Contrôle qualité pharmaceutique, analyse environnementale (pesticides), médico-légal, agroalimentaire, recherche biomédicale.